JP2009116295A - プラズマ表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】残像や放電染みを防止して維持放電が正常に起こるようにするプラズマ表示装置及びその駆動方法を提供する。
【解決手段】１フレームの間に入力される複数の映像信号から前記フレームの間に印加される維持パルスの総個数を決定する。決められた維持パルスの総個数から複数のサブフィールドに割り当てられる維持パルスの個数を決定する。次に、各サブフィールドに決められた個数の維持パルスを重畳と非重畳の維持パルスに分けて整列させる。この時、プラズマ表示装置は、重畳の維持パルスを少なくとも２回整列した後、非重畳の維持パルスを整列する。そして各サブフィールドに割り当てられた維持パルスの個数だけ重畳の維持パルスと非重畳の維持パルスを整列する。
【選択図】図４

Description

本発明は、プラズマ表示装置及びその駆動方法に関する。

プラズマ表示装置は、気体放電によって生成されたプラズマを用いて、文字又は映像を表示するプラズマ表示パネルを用いた表示装置である。

プラズマ表示装置は、１フレームがそれぞれの輝度加重値を有する複数のサブフィールドに分けて駆動される。各サブフィールドのアドレス期間の間にアドレス放電で発光セルと非発光セルが選択される。そして維持期間の間に発光セルで当該サブフィールドの加重値に対応する回数だけ維持放電が起こって、映像が表示される。このようなプラズマ表示装置は、維持放電を遂行する二つの電極とこの二電極と交差する方向に複数のアドレス電極が形成されている。

維持期間の間に維持放電を遂行する二つの電極には、ハイレベル電圧とローレベル電圧を交互に有する維持パルスが反対位相にて印加される。この時、維持パルスのハイレベル電圧からローレベル電圧に電圧が変更される時、維持放電を遂行する二つの電極の間での維持放電より複数のアドレス電極と維持放電を遂行する何れか一つの電極の間で自己消去放電が先に起こって、壁電荷が一部消去できる。これによって、続く維持放電がよく起こらないこともあり、壁電荷の量が発光セルと非発光セルで異なるようになって、これが残像または放電染みとして認められるようになる。

本発明の課題は、残像や放電染みを防止して維持放電が正常に起こるようにするプラズマ表示装置及びその駆動方法を提供することにある。

本発明の一実施例によれば、複数の放電セルを含むプラズマ表示装置において１フレームをそれぞれの加重値を有する複数のサブフィールドに分けて駆動する方法が提供される。その駆動方法は、１フレームの間に入力される複数の映像信号から前記フレームの間に印加される維持パルスの総個数を決める段階と、前記維持パルスの総個数から各サブフィールドの加重値により前記各サブフィールドに維持パルスを割り当てる段階と、前記各サブフィールドに割り当てられた維持パルスを前記各サブフィールドから重畳の維持パルスに少なくとも２回印加した後、非重畳の維持パルスに整列させる段階と、を含む。

本発明の他の実施例によれば、第１電極と、前記第１電極と一緒に表示動作を行う第２電極と、制御部と、駆動部と、を含むプラズマ表示装置が提供される。この時、制御部は１フレームを複数のサブフィールドに分割する。そして駆動部は前記複数のサブフィールドのうちの少なくとも一つのサブフィールドの維持期間で、複数の第１維持パルスを重畳で前記第１電極と前記第２電極にそれぞれ少なくとも２回ずつ交互に印加した後に、前記第２維持パルスを非重畳で前記第１電極と前記第２電極に交互に印加する。

本発明のまた他の実施例によれば、第１電極及び前記第１電極と一緒に表示動作を行う第２電極を含むプラズマ表示装置であって、１フレームを複数のサブフィールドに分けて駆動する方法が提供される。この駆動方法は、維持期間で、前記第１電極に複数の第１維持パルスを印加する段階と、前記第２電極に複数の第２維持パルスを前記第１維持パルスと反対位相にて印加する段階と、を含む。この時、前記複数の第１及び第２維持パルスをパルスの形態により複数のグループに分ける場合、前記複数のグループのうちの前記維持期間で前記第１電極に最も先に印加される第１維持パルスを含む第１グループの第１及び第２維持パルスは一部が重なって、前記複数のグループのうちの第２グループの第１及び第２維持パルスは重ならない。

本発明の実施例によれば、輝度維持率の低下を防止しながら自己消去放電を防止することができる。これによって、残像及び放電染み現象が防止されて、維持放電また、よく起こることができる。

以下、添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施例について当業者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかしながら、本発明は多様に異なる形態で実現できるので、ここで説明する実施例に限定されるものではない。

図面において本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略した。明細書全体を通じて類似した部分については、同一な図面符号を付した。また、明細書全体で電圧を維持するという表現は、特定２点間の電位差が時間の経過によって変化しても、その変化が設計上許容できる範囲内であったり、変化の原因が当業者の設計慣行では無視されている寄生成分による場合を含む。

さて、本発明の実施例によるプラズマ表示装置及びその駆動方法について詳細に説明する。

図１は本発明の実施例によるプラズマ表示装置を概略的に示す図面であり、図２は本発明の一実施例による維持パルスを示す図面である。

図１に示すように、本発明の実施例によるプラズマ表示装置は、プラズマ表示パネル１００、制御部２００、アドレス電極駆動部３００、走査電極駆動部４００、及び維持電極駆動部５００を含む。

プラズマ表示パネル１００は、列方向にのびている複数のアドレス電極（以下、“Ａ電極”という）（Ａ１−Ａｍ）、そして行方向に互いに対を構成しながらのびている複数の維持電極（以下、“Ｘ電極”という）（Ｘ１−Ｘｎ）及び走査電極（以下、“Ｙ電極”という）（Ｙ１−Ｙｎ）を含む。一般に、Ｘ電極（Ｘ１−Ｘｎ）は各Ｙ電極（Ｙ１−Ｙｎ）に対応して形成されており、Ｘ電極（Ｘ１−Ｘｎ）とＹ電極（Ｙ１−Ｙｎ）が維持期間で画像を表示するための表示動作を行う。Ｙ電極（Ｙ１−Ｙｎ）とＸ電極（Ｘ１−Ｘｎ）は、Ａ電極（Ａ１−Ａｍ）と直交するように配置される。この時、Ａ電極（Ａ１−Ａｍ）とＸ及びＹ電極（Ｘ１−Ｘｎ、Ｙ１−Ｙｎ）の交差部にある放電空間が放電セル１１０を形成する。このようなプラズマ表示パネル１００の構造は一例であり、後述する駆動波形が適用できる他の構造のパネルも本発明に適用できる。

制御部２００は、外部から映像信号を受信してＡ電極、Ｘ電極及びＹ電極の駆動制御信号を出力し、１フレームをそれぞれの輝度加重値を有する複数のサブフィールドに分割して駆動する。特に、制御部２００は、各サブフィールドに割り当てられる維持パルスを重畳と非重畳のパルス形態に分けて整列させた後、整列した維持パルスに対応する駆動制御信号を維持期間の間Ｘ電極及びＹ電極に出力する。

アドレス電極駆動部３００は、制御部２００からの駆動制御信号によって複数のＡ電極（Ａ１−Ａｍ）に駆動電圧を印加する。

走査電極駆動部４００は、制御部２００からの駆動制御信号によって複数のＹ電極（Ｙ１−Ｙｎ）に駆動電圧を印加する。

維持電極駆動部５００は、制御部２００からの駆動制御信号によって複数のＸ電極（Ｘ１−Ｘｎ）に駆動電圧を印加する。

具体的には、各サブフィールドのアドレス期間の間にアドレス電極、走査電極及び維持電極駆動部３００、４００、５００は、複数の放電セル１１０の中で当該サブフィールドより発光セルと非発光セルを選択する。

各サブフィールドの維持期間の間、図２に示すように走査電極駆動部４００は複数のＹ電極（Ｙ１−Ｙｎ）にハイレベル電圧（Ｖｓ）及びローレベル電圧（０Ｖ）を交互に有する維持パルスを当該サブフィールドの加重値に相当する回数だけ印加する。そして維持電極駆動部５００は、複数のＸ電極（Ｘ１−Ｘｎ）に維持パルスをＹ電極（Ｙ１−Ｙｎ）に印加される維持放電パルスと反対位相に印加する。このようにすれば、各Ｙ電極と各Ｘ電極の電圧差がＶｓ電圧と−Ｖｓ電圧を交互に有し、これにより点灯される放電セルで維持放電が所定回数だけ繰り返して起こる。この時、維持期間でＹ電極に印加される維持パルスとこの維持パルスの直後にＸ電極に印加される維持パルスとを一部重畳させる。つまり、Ｘ電極にＶｓ電圧が印加される期間中Ｘ電極にＶｓ電圧が印加される時点で所定期間の間にＹ電極の電圧をＶｓ電圧から０Ｖ電圧まで減少させる。同様に、Ｙ電極にＶｓ電圧が印加される期間中Ｙ電極にＶｓ電圧が印加された時点で所定期間の間にＸ電極の電圧をＶｓ電圧から０Ｖ電圧まで減少させる。このようにすれば、Ａ電極がＹ電極（又はＸ電極）より低電位の電極に成るので、Ｙ電極とＸ電極の間の放電がＹ電極（又はＸ電極）とＡ電極の間の自己消去放電より先に起こる。

セルでの放電は、陽イオンが陰極に衝突する時、陰極から放出される二次電子の量によって決定され、これをＶプロセスという。プラズマ表示パネルでＡ電極は色表現のために蛍光体で覆われている反面、Ｘ電極とＹ電極は維持放電の効率のためにＭｇＯ成分の保護膜のように２次電子放出係数の高い物質で覆われている。従って、Ａ電極とＹ電極の間の電圧が放電開始電圧を越えても蛍光体で覆われているＡ電極が陰極として作用するため、Ａ電極とＹ電極（又はＸ電極）の間で放電が遅延される。これによって、Ａ電極とＹ電極（又はＸ電極）の電圧がＶｓ電圧から０Ｖ電圧に減少する期間で、Ａ電極とＹ電極（又はＸ電極）の間において自己消去放電が起こって壁電荷が消去される前にＸ電極とＹ電極の間で維持放電が起こる。これによって残像や放電染み現象を防止でき、続く維持放電もまた安定的に起こることができる。

しかしながら、維持期間で図２のような維持パルスを適用すれば、Ｙ電極とＸ電極を覆っているＭｇＯ成分の保護膜に加えられる衝撃が増加する可能性がある。そのため、プラズマ表示パネルの寿命が短縮され、輝度維持率が大きく低下する恐れがある。以下、輝度維持率の低下及び自己消去放電を防止できる実施例について図３乃至図６を参照して詳細に説明する。以下では、図２に示すようにＹ電極に印加される維持パルスとＸ電極に印加される維持パルスにおいて重なる期間が存在する波形形態を“重畳”と定義し、図２とは違ってＹ電極に印加される維持パルスとＸ電極に印加される維持パルスにおいて重なる期間がない波形形態を“非重畳”と定義する。

図３は本発明の実施例による制御部を概略的に示す図面であり、図４は本発明の実施例による制御部の動作を示す図面であり、図５は本発明の実施例による制御部によって整列した維持パルスを示す図面である。

図３に示すように、制御部２００は画面負荷率計算部２１０、サブフィールド生成部２２０、維持放電制御部２３０、維持放電割り当て部２４０、及び整列部２５０を含む。

画面負荷率計算部２１０は、１フレームの間に入力される複数の映像信号から画面負荷率を計算する（Ｓ４１０）。例えば、１フレームの映像信号の平均信号レベルから画面負荷率を計算できる。ここで、複数の映像信号は、複数の放電セル（図１の１１０）にそれぞれ対応する。

サブフィールド生成部２２０は、複数の映像信号を複数のサブフィールドデータに変換する（Ｓ４２０）。

維持放電制御部２３０は、画面負荷率により１フレームに割り当てられる維持パルスの総個数を決定する（Ｓ４３０）。この時、維持放電制御部２３０は、画面負荷率による維持パルスの総個数をルックアップテーブル形態に保存していたり、画面負荷率に対応するデータをロジック演算して、維持パルスの総個数を計算できる。つまり、発光セルが多くなって画面負荷率が高くなれば、維持パルスの総個数を減らして消費電力が高くなることを防止することができる。

維持放電割り当て部２４０は、１フレームに割り当てられた維持パルスを輝度加重値に比例するように複数のサブフィールドにそれぞれ割り当てる（Ｓ４４０）。

整列部２５０は、各サブフィールドに割り当てられた維持パルスを重畳と非重畳の維持パルスに分けて整列させた後、整列した維持パルスによる駆動制御信号を走査電極駆動部及び維持電極駆動部４００、５００に印加する（Ｓ４５０）。この時、整列部２５０は優先的に重畳の維持パルスを先に整列する。このようにすれば、自己消去放電によって壁電荷が消去される前に維持放電が起こるので、維持放電が強く起こることができる。これによって、Ｘ電極とＹ電極に十分な壁電荷が形成できる。そして、Ｘ電極とＹ電極に十分な壁電荷が形成された以後には非重畳の維持パルスがＸ電極とＹ電極に印加されても自己消去放電が起こらない。

維持期間では前半部に発生する維持放電によって形成されるＸ電極とＹ電極の壁電荷の量につながる維持放電が維持されるので、整列部２５０は優先的に整列される重畳の維持パルスを２個以上割り当てる。ここで、Ｙ電極に印加される１個の維持パルスとこの維持パルスの直後にＸ電極に印加される１個の維持パルスを合わせて重畳の維持パルス１個と定義する。

一方、整列部２５０は、維持期間の間に重畳の維持パルスを４個以上に割り当ててもよく、維持期間で時間が経つほど重畳の維持パルスの個数を減らしてもよい。例えば、何れか一つのサブフィールドに割り当てられた維持パルスの個数が２０個である時、整列部２５０は、重畳の維持パルスを４個整列し、非重畳として４個整列して、再び重畳として２個整列することができる。

図５を見れば、制御部２００は先ず、重畳の維持パルスを２個整列した後、非重畳の維持パルスを２個整列した。そして制御部２００は、このサブフィールドの維持期間に割り当てられた維持パルスの個数に成るまで、２個の重畳の維持パルスを整列する動作と２個の非重畳の維持パルスを整列する動作とを繰り返した。このように、それぞれ整列した維持パルスは、維持期間の間にＸ電極とＹ電極に印加される。

つまり、維持期間でＸ電極とＹ電極に印加された維持パルスを重畳形態であるか非重畳形態であるかによって複数のグループ（図５ではＧ１−Ｇ４）に分けることができる。この時、時間上で最も先に位置するグループ（Ｇ１）に２個の重畳の維持パルスが印加されることによって、前述したように、自己消去放電で壁電荷が消去される前にＸ電極とＹ電極の間で維持放電が起こるので、Ｘ電極とＹ電極に十分な壁電荷が形成できる。なお、図５に示された例では、グループＧ１、Ｇ３に重畳形態の維持パルスが、グループＧ２、Ｇ４に非重畳形態の維持パルスがみられる。即ち、破線印のようにグループＧ１、Ｇ３では、Ｙ（またはＸ）電極パルスの立ち下がり変化領域がＸ（またはＹ）電極パルスのＶｓ（ハイ）レベルと重畳し、グループＧ２、Ｇ４では、Ｙ（またはＸ）電極パルスの変化領域とＸ（またはＹ）電極パルスのＶｓ（ハイ）レベルとは重畳していないことが分かる。

図６はパルス形態別の残像消滅時間を示す図面である。図６において、縦軸は残像消滅時間値が示されていて、横軸に示された“＃”は繰り返される回数を意味し、“１：１”、“２：２”及び“４：４”は重畳の維持パルスの個数と非重畳の維持パルスの個数を意味する。例えば、“２：２”で“＃３”は、維持期間で２回の重畳の維持パルスをＸ電極とＹ電極に印加した後、２回の非重畳の維持パルスをＸ電極とＹ電極に印加し、このような動作を３回繰り返すことを意味する。そして“ｒｅｆ”は非重畳の維持パルスを意味する。つまり、維持期間の間に非重畳の維持パルスがＸ電極とＹ電極に印加されることを示す。

図６に示すように、１：１維持パルスは残像改善効果が殆どないが、２：２及び４：４維持パルスは残像改善効果があることが分かる。つまり、各グループ（図５のＧ１−Ｇ４）にＸ電極とＹ電極にそれぞれ印加される少なくとも２個以上の連続した維持パルスが含まれて、時間上最も先に位置したグループ（Ｇ１）で重畳の維持パルスが印加される時、残像改善効果が大きく現れるということが分かる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明及び添付した図面の範囲内で多様に変形して実施するのが可能であり、これもまた本発明の範囲に属することは当然である。

本発明の実施例によるプラズマ表示装置を概略的に示す図面である。 本発明の一実施例による維持パルスを示す図面である。 本発明の実施例に制御部を概略的に示す図面である。 本発明の実施例による制御部の動作を示す図面である。 本発明の実施例による制御部によって整列した維持パルスを示す図面である。 パルス形態別の残像消滅時間を示す図面である。

符号の説明

１１０ 放電セル
２００ 制御部
２１０ 画面負荷率計算部
２２０ サブフィールド生成部
２３０ 維持放電制御部
２４０ 維持放電割り当て部
２５０ 整列部

Claims (11)

1. 複数の放電セルを含むプラズマ表示装置において１フレームをそれぞれの加重値を有する複数のサブフィールドに分けて駆動する方法であって、
   １フレームの間に入力される複数の映像信号から前記フレームの間に印加される維持パルスの総個数を決める段階と、
   前記維持パルスの総個数から各サブフィールドの加重値により前記各サブフィールドに維持パルスを割り当てる段階と、
   前記各サブフィールドに割り当てられた維持パルスを前記各サブフィールドから重畳の維持パルスに少なくとも２回印加した後、非重畳の維持パルスに整列させる段階と、
   を含むことを特徴とする、プラズマ表示装置の駆動方法。
2. 前記各サブフィールドに割り当てられた維持パルスの個数に対応して、前記重畳の維持パルスに整列する動作と前記非重畳の維持パルスに整列する動作とを繰り返す段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のプラズマ表示装置の駆動方法。
3. 前記維持パルスは、ハイレベル電圧とローレベル電圧を有し、
   前記重畳は、前記複数の放電セルに印加される第１維持パルスが前記ハイレベル電圧から前記ローレベル電圧に変更される期間が、前記第１維持パルス直後に前記複数の放電セルに印加される第２維持パルスが前記ハイレベル電圧を有する期間と一部重なる形態であり、
   前記非重畳は、前記複数の放電セルに印加される第３維持パルスと前記第３維持パルス直後に前記複数の放電セルに印加される第４維持パルスとが重なる期間がない形態であることを特徴とする、請求項２に記載のプラズマ表示装置の駆動方法。
4. 第１電極と、
   前記第１電極と一緒に表示動作を行う第２電極と、
   １フレームを複数のサブフィールドに分割する制御部と、
   前記複数のサブフィールドのうちの少なくとも一つのサブフィールドの維持期間で、複数の第１維持パルスを重畳で前記第１電極と前記第２電極にそれぞれ少なくとも２回ずつ交互に印加した後に、前記第２維持パルスを非重畳で前記第１電極と前記第２電極に交互に印加する駆動部と、
   を含み、
   前記第１及び第２維持パルスは、それぞれハイレベル電圧とローレベル電圧を有することを特徴とする、プラズマ表示装置。
5. 前記駆動部は、
   前記少なくとも一つのサブフィールドに割り当てられた維持パルスの個数に対応して、前記重畳で前記第１維持パルスを印加する動作と前記非重畳で前記第２維持パルスを印加する動作を繰り返すことを特徴とする、請求項４に記載のプラズマ表示装置。
6. 前記重畳は、前記第１電極に印加される第１維持パルスが前記ハイレベル電圧から前記ローレベル電圧に変更される期間が、前記第１電極に印加される第１維持パルス直後に前記第２電極に印加される第１維持パルスが前記ハイレベル電圧を有する期間と一部重なる形態であり、
   前記非重畳は、前記第１電極に印加される第２維持パルスと前記第１電極に印加される第２維持パルス直後に前記第２電極に印加される第２維持パルスが重ならない形態であることを特徴とする、請求項４又は請求項５のうちの何れか一項に記載のプラズマ表示装置。
7. 第１電極及び前記第１電極と一緒に表示動作を行う第２電極を含むプラズマ表示装置で、１フレームを複数のサブフィールドに分けて駆動する方法であって、
   維持期間で、
   前記第１電極に複数の第１維持パルスを印加する段階と、
   前記第２電極に複数の第２維持パルスを前記第１維持パルスと反対位相に印加する段階と、
   を含み、
   前記複数の第１及び第２維持パルスをパルスの形態により複数のグループに分ける場合、前記複数のグループのうちの前記維持期間で前記第１電極に最も先に印加される第１維持パルスを含む第１グループの第１及び第２維持パルスは一部が重なって、前記複数のグループのうちの第２グループの第１及び第２維持パルスは重ならないことを特徴とする、プラズマ表示装置の駆動方法。
8. 前記第１グループは、それぞれ少なくとも２個の第１及び第２維持パルスを含むことを特徴とする、請求項７に記載のプラズマ表示装置の駆動方法。
9. 前記第１及び第２維持パルスはハイレベル電圧とローレベル電圧を交互に有し、
   前記第１グループは、前記第１維持パルスが前記ハイレベル電圧からローレベル電圧に減少する期間と前記第１維持パルス直後に印加される第２維持パルスが前記ハイレベル電圧を有する期間とが一部重なり、
   前記第２グループは、前記第１及び第２維持パルスが重なる期間がないことを特徴とする、請求項８に記載のプラズマ表示装置の駆動方法。
10. 前記複数のグループのうちの第３グループのパルス形態は前記第１グループのパルス形態と同一であり、
    前記複数のグループのうちの第４グループのパルス形態は前記第２グループのパルス形態と同一であることを特徴とする、請求項９に記載のプラズマ表示装置の駆動方法。
11. 前記第３グループは、それぞれ少なくとも２個の第１及び第２維持パルスを含むことを特徴とする、請求項９に記載のプラズマ表示装置の駆動方法。

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